Vēžveidīgos ēd cilvēki visā pasaulē, taču to interesantās īpašības sniedzas daudz tālāk par kulinārijas īpašībām. Piemēram, vai esat kādreiz domājis, kā krabji elpo? Ar kādu mehānismu viņiem izdodas vienlīdz kolonizēt ūdens vidi un pludmaļu krastus?
No visām dzīvo būtņu sugām, kas apdzīvo Zemi, tikai dažas spēj vienlaikus apdzīvot sauszemes un ūdens vidi. Tāpēc ir aizraujoši apgūt stratēģijas, ko krabji izmanto, lai uzturētos virs un zem ūdens atkarībā no diennakts laika (un sugas). Lasiet tālāk, ja vēlaties uzzināt vairāk par šo tēmu.
Kas ir krabji?
Pirms izpētīt šo bezmugurkaulnieku elpošanu, mums šķiet interesanti tos ierobežot no taksonomiskā viedokļa. Pirmkārt, jāatzīmē, ka visi krabji ir Brachyura infrakārtas desmitkāju vēžveidīgie, kuru galvenā iezīme ir vēdera segmenta saīsināšana un krūškurvja reģiona paplašināšanās.
Krabji dzīvo jūras vidē, saldūdeņos un pat salīdzinoši sausos sauszemes biotopos (piemēram, kokosriekstu krabis, Birgus latro). Jebkurā gadījumā lielākajai daļai šajā taksonā iekļauto sugu ir nepieciešams ļoti augsts vides mitrums, lai pareizi attīstītos.
Šie vēžveidīgie pieder pie Decapoda kārtas, tas ir, tiem ir 5 ekstremitāšu pāri (10 kājas). Tie izceļas ar pirmo no tiem, jo katrai priekšējai kājai ir chela, kas tai piešķir skavas funkciju. No otras puses, jāatzīmē, ka krabjiem ir ciets eksoskelets, kas izgatavots no mineralizēta hitīna, kas tiem ik pa laikam ir jāizmet.
Tiek lēsts, ka uz visas planētas ir vairāk nekā 4500 sauszemes krabju sugu. Apmēram 850 dzīvo saldūdenī, bet pārējie – jūras vidē.
Kā krabji elpo?
Protams, jūs kādreiz esat redzējis krabi, kas pludmalē nikns skrien pa smiltīm. Kā tas iespējams, ja vēžveidīgie ir slaveni ar to, ka dzīvo zem ūdens? Lai gan tas var nešķist tā, atbilde ir atrodama dažos plaši pazīstamos orgānos: žaunās. Tālāk mēs parādīsim, kā šie vēžveidīgie elpo atkarībā no vides, kurā tie atrodas.
Kā krabji elpo zem ūdens?
Pirmkārt, jāuzsver, ka krabjiem ir internalizētas žaunas. Tie ir sastopami cefalotoraksa zonā, taču tos aizsargā ļoti izturīgs hitīna apvalks.Ja kādreiz esat ēdis kādu no šiem vēžveidīgajiem, iespējams, esat redzējis žaunas ķermeņa sānos (pie kājām) dzīvnieka iekšējā kamerā.
Jūras vidē krabji dod priekšroku ūdens (bagāts ar skābekli) pārejai caur žaunām, un tur notiek gāzu apmaiņa. Šie bezmugurkaulnieki rada straumi uz savu elpošanas sistēmu, pateicoties skafognatitam, lamināram un ovālam augšžokļa piedēklim, kas sūknē ūdeni uz žaunām.
Ūdens pastāvīgi iet cauri žaunu pavedieniem, kas ir labi vaskularizēti. Tādā veidā krabis veic gāzu apmaiņu un var uztvert O₂ un atbrīvoties no CO₂, ko dabiski rada tā metabolisms. Tādējādi tas bez problēmām elpo zem ūdens.
Kā krabji elpo uz zemes?
Ja mēs pārejam uz sauszemes ekosistēmu, problēma kļūst sarežģītāka, jo žaunas ir specializējušās skābekļa ieguvei ūdens vidē.Kā norāda Oregonas piekrastes akvārijs, krabjiem ir daži rīki, lai apietu šo to fizioloģijas ierobežojumu.
Daži krabji ir tikai sauszemes, un citi var ilgstoši atrasties ārpus ūdens. Noslēpums slēpjas tajā, ka žaunas vienmēr ir mitras. Ja vēžveidīgo elpošanas sistēma ir mitra, atmosfēras skābeklis no gaisa difūzijas ceļā tiek pārnests uz dzīvnieka organismā esošo ūdens vielu.
Ar osmozes procesa palīdzību ūdens "ieslodzītais" skābeklis no žaunu vides nonāk vēžveidīgo asins kapilāros, tādējādi elpošana notiek efektīvi. Lai saglabātu žaunas mitras, krabjiem ir pieejami daudzi rīki:
- Krabji izmanto savienotas plāksnes, lai aizsargātu savas žaunas sauszemes vidē.
- Tie uzglabā ūdeni urīnpūslī, asins šķidrumu un dažādās specializētās ķermeņa kamerās.
- Sauszemes īpatņi dzer ūdeni, kad vien var.
- Uzglabājiet tumšā un mitrā vidē, lai ierobežotu ūdens iztvaikošanas ātrumu no žaunām.
Izmantojot fizioloģiskus un uzvedības pielāgojumus, krabji spēj noturēt žaunas mitras un elpot sauszemes vidē. Jebkurā gadījumā šāda vēžveidīga ievietošana pilnīgi sausā vidē ilgu laiku ir nāves sinonīms: šo bezmugurkaulnieku adaptācijas nav nekļūdīgas.
Daži krabji, atrodoties uz sauszemes, ar muti pūš burbuļus. Šī zīme liecina, ka dzīvnieks cenšas aerēt savas žaunas, lai iegūtu pēc iespējas vairāk skābekļa.
Noteikuma izņēmumi
Daži vientuļnieki un kokosriekstu krabis pārkāpj noteikumus. Pēdējai minētajai sugai ir ļoti specifiska struktūra, kas ļauj tai elpot tikai gaisu, un tāpēc tai nav jāatgriežas ūdenī nevienā pieaugušā vecumā.Šo orgānu sauc par plaušām.
Šī adaptācija tiek uzskatīta par starppunktu starp žaunām un plaušām, jo tās fizioloģija ir atvasināta no abiem. Filiāles audi ir ļoti salocīti, palielinot gāzu apmaiņai izmantojamo virsmas laukumu. Pateicoties savām adaptācijām, tas daudz efektīvāk iegūst skābekli no gaisa nekā no ūdens.
Lai arī tiem ir ļoti mazas žaunas, kokosriekstu krabji nevar elpot zem ūdens. Ja tie iegrimst vairāk nekā dažas minūtes, tie noslīkst.
Tik šķietami vienkāršas būtnes kā vēžveidīgie var sniegt mums adaptācijas meistarklasi. Kurš mums teiks, ka dzīvnieks ar žaunām var gandrīz pastāvīgi elpot uz sauszemes? Bez šaubām, tas, kā krabji elpo, parāda, ka dabai netrūkst atjautības.
